网络语言系列&go系列【仅供参考】：Go hand off 机制

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Go hand off 机制

Go语言的hand off机制是一种用于调度协程（Goroutines）的策略，该机制有助于充分利用多核CPU，提高并发性能，减少线程空转，从而使Go程序更高效地运行。以下是对Go hand off机制的详细解释：

一、核心思想

hand off机制也称为P分离机制。其核心思想是，当线程M因为Goroutine进行的系统调用而阻塞时，线程会释放绑定的P（Processor，用于执行Go代码的虚拟CPU），以便将P转移给其他空闲的M执行。这样，即使某个M被阻塞，其绑定的P上的其他Goroutine仍然可以被其他M继续执行，从而提高了资源的利用率和程序的并发性能。

二、分离流程

1. 当M执行的Goroutine发生阻塞操作或系统调用时，M会进入阻塞状态。

2. 如果当前M绑定的P上还有要执行的Goroutine，Go runtime会将这个P从M上摘除。
   摘除后的P会被转移给其他空闲的M进行调度执行。

3. 当M的系统调用或阻塞结束时，这个Goroutine会尝试获取一个空闲的P执行，并将其放入到这个P的本地队列中。

4. 如果此时无法获取到空闲的P，那么这个Goroutine会被加入到全局Goroutine队列中，同时这个M会被加入到空闲线程列表中，以便重新进入调度循环。

三、应用场景

1. 本地队列耗尽：当一个M在其绑定的P的本地Goroutine队列中找不到可执行的Goroutine时，它可能会尝试从其他P的队列中“窃取”Goroutine，或者执行hand off操作，将P交给其他空闲的M来执行，而自己则去寻找新的工作。

2. 系统调用阻塞：当Goroutine进行系统调用并可能阻塞时，其所在的M会释放绑定的P，使得其他M可以继续执行P上的其他Goroutine。这也可以看作是一种hand off操作。

四、实现细节

在Go的源码中，hand off机制的实现相当复杂。它涉及到全局的P池管理、M的调度策略、工作窃取算法等多个方面。由于Go的调度器是高度优化的，并且会随着Go版本的更新而变化，因此最好的学习方式是查看最新的Go源码中的runtime包，特别是与调度器相关的部分。

综上所述，Go hand off机制是Go语言并发编程中的一个重要策略。它通过动态地调整M和P之间的绑定关系，提高了资源的利用率和程序的并发性能。

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